El diamante, formado mediante fuertes enlaces químicos, posee propiedades mecánicas y elásticas especiales. Su dureza, densidad y conductividad térmica son las más altas entre los materiales conocidos. Además, el diamante tiene el módulo de elasticidad más elevado de cualquier material. El coeficiente de fricción de una película de diamante es de tan solo 0,05. Asimismo, el diamante posee la conductividad térmica más alta, que se multiplica por más de cinco si la película se prepara utilizando isótopos puros de carbono. La principal razón para utilizar isótopos de carbono en la preparación del diamante es minimizar la dispersión de fonones. Como material superduro, la película de diamante es un excelente recubrimiento que puede aplicarse a la superficie de herramientas de corte y moldes para mejorar significativamente su resistencia superficial y aumentar su vida útil. Su bajo coeficiente de fricción y alta conductividad térmica permiten su uso en cojinetes de alta velocidad para la aviación. La alta conductividad térmica, el bajo coeficiente de fricción y la buena transmitancia de luz de la película de diamante también hacen que se utilice frecuentemente como material de carenado para misiles.
(2) Propiedades térmicas y aplicaciones del diamante
Actualmente, la conductividad térmica de las películas de diamante sintético es prácticamente idéntica a la del diamante natural. Gracias a su alta conductividad térmica y resistividad eléctrica, el diamante puede utilizarse como capa aislante en sustratos de circuitos integrados, así como capa aislante térmicamente conductora en láseres de estado sólido. Además, su alta conductividad térmica y baja capacidad calorífica, especialmente a altas temperaturas donde la disipación de calor es significativa, lo convierten en un excelente material disipador de calor. El desarrollo de la tecnología de deposición de películas delgadas de diamante de alta conductividad térmica ha hecho posible su aplicación en láseres de alta potencia, dispositivos de microondas y circuitos integrados.
Sin embargo, las propiedades de las películas de diamante artificial varían considerablemente debido a los diferentes procesos de preparación. Por ejemplo, las propiedades de transporte térmico se caracterizan principalmente por grandes diferencias en la difusividad y la conductividad térmica. Además, la película de diamante artificial presenta una fuerte anisotropía, y la conductividad térmica de la misma capa paralela a la superficie de la película es notablemente menor que la perpendicular a dicha superficie. Esto se debe a los diferentes parámetros de control en el proceso de formación de la película. Se observa que el proceso de preparación de películas delgadas de diamante necesita mejorarse aún más para que su excelente rendimiento se aproveche de forma más generalizada.
–Este artículo es publicado porfabricante de máquinas de recubrimiento al vacíoGuangdong Zhenhua
Fecha de publicación: 24 de mayo de 2024